
- •Лабораторная работа № 2 структура логических каналов управления и алгоритмы функционирования систем gsm
- •1. Цель работы
- •2. Задание
- •3. Краткая теория вопроса
- •У становление исходящего соединения (пс бс).
- •У становление входящего соединения (бс пс).
- •Эстафетная передача (HandOver)
- •Секретность передачи данных.
- •Обеспечение секретности абонента
- •Секретность в процессе корректировки местоположения
- •Распределение секретной информации в аппаратных средствах
- •4. Контрольные вопросы
- •5. Содержание отчета
- •Литература
У становление входящего соединения (бс пс).
При
поступлении в ЦКПС заявки (запроса) на
установление соединения с одной из ПС
от ЦКПС по каналу передачи данных на
сеть БС поступает сигнал вызова данной
ПС (рис. 6). Далее БС осуществляет передачу
вызова в мультикадре объединенного КУ
КПСУ/ОКУ в одном из блоков вызова
AGCH/PCH
на свободной в данный момент временной
позиции. Получив вызов, ПС передает в
КУ КПСУ/ОКУ сигнал подтверждения
получения вызова, транслирующийся через
БС на ЦКПС. В свою очередь, из регистров
положения и перемещения ЦКПС получает
информацию о расстоянии между ПС и БС
и направлении перемещения подвижного
абонента относительно сети базовых
станций и передает на БС команду передать
в адрес вызываемого абонента комбинацию
«временного опережения» («timing
advance»
- «ТА») для
вычисления дистанции связи на интервале
БС ПС. Комбинация «ТА» имеет объем
6 бит и обеспечивает измерение абсолютной
дистанции связи от 0 до почти 70 км с
точностью
1 км. Максимальное значение «ТА» равно
232,6 мкс. Измеренное значение «ТА» от БС
по каналу передачи данных через МSС
поступает в регистры РПл и РПм. Отметим,
что в зависимости от значений «ТА»,
содержащихся в этих регистрах,
осуществляется передача ПС на обслуживание
другой БС. После проведения алгоритма
аутентификации вызываемой ПС происходит
проключение разговорного тракта между
ПС и ЦКПС. На протяжении всего сеанса
связи между ПС или абонентом сети ISDN
БС и ЦКПС
осуществляют постоянное слежение за
качеством передачи информации и данных.
Т
аким
образом, соединение между БС и ПС с
учетом требуемого вида обслуживания
установлено.
Р
ис.
6. Алгоритм установления входящего
соединения (БС ПС).
Эстафетная передача (HandOver)
Под эстафетной передачей понимается сопровождение ПС при перемещении ее из одной соты в другую без перерывов сеанса связи. В периоды пиковых нагрузок количество заявок на эстафетную передачу резко увеличивается и превышает количество свободных радиоканалов. Принятие решения о эстафетной передаче осуществляет центр коммутации подвижной связь, основываясь на результатах измерений, выполненных БС и ПС. Эти измерения сортирует ЦКПС в следующей последовательности:
RXQUAL;
RXLEV;
DISTANCE;
PBGT (бюджет излучаемой мощности).
БС измеряет RXLEV, RXQUAL и DISTANCE, в то время как ПС измеряет и передает на обслуживающую БС в канале МСКУ значения RXLEV, RXQUAL и RXLEV для всех соседних БС, которые затем фиксируются в ЦКПС. При удалении ПС от обслуживающей БС значения RXLEV и RXQUAL становятся ниже, в то время как RXLEV для одной из соседних БС увеличивается (см. рис. 7). Это может происходить по двум основным причинам:
за счет увеличения расстояния между ПС и БС, а следовательно и уменьшения бюджета излучаемой мощности ПС;
за счет помех от других подвижных станций по основному каналу.
Первая решается только путем передачи управления ПС с одной БС на другую при контроле с ЦКПС, когда изменение мощности, излучаемой передатчиком ПС, невозможно или не имеет смысла. Напротив, вторая может решаться как путем управления излучаемой мощности, так и за счет предоставления ПС другого частотного радиоканала по сигналу с БС, передаваемому в канале БСКУ. Таким образом, если БС не может предоставить приемлемый для ПС радиоканал, она посылает запрос о невозможности связи в ЦКПС, который исходя из выполненных ПС и БС измерений принимает решение о эстафетной передаче на другую БС.
В стандарте GSM решены вопросы безопасности связи. Здесь термин «безопасность» понимается как исключение несанкционированного использования системы и обеспечение секретности переговоров подвижных абонентов. Определены следующие механизмы безопасности:
аутентификация;
секретность передачи данных;
секретность абонента;
секретность в процедуре корректировки местоположения.
Рис. 7. Алгоритм установления входящего соединения
при увеличении расстояния между ПС и БС и влиянии помех.
Защита сигналов управления и данных пользователя осуществляется только по радиоканалу. Режимы секретности в стандарте GSM определяются рекомендациями, приведенными ниже.
GSM 02.09. Аспекты секретности. Определяет характеристики безопасности, применяемые в сетях GSM. Регламентируется их применение в подвижных станциях и сетях.
GSM 03. 20. Секретность, связанная с функциями сети. Определяет функции сети, необходимые для обеспечения характеристик безопасности, рассматриваемых в рекомендации GSM 02. 09.
GSM 03. 21. Алгоритмы секретности. Определяет криптографические алгоритмы в системе связи.
GSM 02. 17. Модули подлинности абонентов (SIM). Определяет основные характеристики модуля SIM.
Кратко рассмотрим механизмы безопасности.
Механизмы аутентификации рассмотрены в лабораторной работе № 1, поэтому остановимся на других механизмах безопасности.